一氧化碳对定电位电解法测定二氧化硫的影响

高帅鹏，张北，朱正威，史保贵，霍希宗



一氧化碳对定电位电解法测定二氧化硫的影响

高帅鹏，张北，朱正威，史保贵，霍希宗

（河南广电计量检测有限公司，河南 郑州 450001）

采用定电位电解法测定固定污染源废气中二氧化硫，进行一氧化碳干扰实验，得出一氧化碳对定电位电解法测定二氧化硫产生正干扰，经数据分析建立数学模型，对监测数据进行人工修正，比对结果正常。

定电位电解法；数学模型；CO干扰

随着空气污染问题的愈加严峻，大气污染物的实时、有效及准确检测愈加引起社会各界广泛的关注。二氧化硫作为重要的大气污染物之一，对环境有着严重的破坏。我国对固定污染源废气中二氧化硫的测定方法主要包括化学法和仪器法[1]，其中仪器法为便携式，可以直接测出浓度，使用便捷、高效；定电位电解法是比较成熟的便携式测定二氧化硫的方法[2]。但是，实际工业烟气中组分复杂[3]，定电位电解法在测定固定污染源废气二氧化硫的过程中会受到其他气体成分的干扰，一氧化碳对其测定干扰最为普遍且复杂多变[4]。因此，消除一氧化碳对二氧化硫测定的干扰，才能准确地测定污染源中二氧化硫的排放量。本文运用模拟试验方法，探讨了一氧化碳对定电位电解法测定烟气中二氧化硫的影响，并提出了具体对策及建议。

1 实验部分

1.1 方法原理

被测气体经进气孔进入渗透膜后扩散至敏感电极表面，在敏感电极、电解液、对电极之间进行氧化反应，参比电极在传感器中不暴露在被分析气体中，用来为电解液中的工作电极提供恒定的电化学电位。被测气体通过渗透膜进入电解槽传感器电解液中[5-6]，扩散吸收的二氧化硫发生以下氧化反应：

SO2+2H2O→SO42-+4H++2e

与此同时产生对应的极限扩散电流，在一定范围内其大小与二硫化碳浓度成正比，即：

在一定工作条件下，电子转移Z、法拉第常数、气体扩散面积，扩散常数和扩散层厚度均为常数。因此，电化学反应中流向工作电极的极限扩散电流与被测的二氧化硫浓度成正比[7-9]。

1.2 主要仪器与试剂

青岛崂应3012H型烟气综合分析仪，青岛崂应应用技术研究所；德图350，testo。质量浓度为31.1、216、5 374 mg/m3二氧化硫标准气，河南省计量工程技术研究中心；质量浓度为215、5 148、4 829 mg/m3的一氧化碳标准气，河南省计量工程技术研究中心。

2 结果与讨论

2.1 仪器对比

将质量浓度分别为31.1、216、5 374 mg/m3的二氧化硫标准气，分别用青岛崂应3012H型烟气综合分析仪，德图350进行测量，得到结果如表1。

表1 两种仪器测定二氧化硫结果的比较

表1中的数据为多次实验得到的结果，可以看到，两种二氧化硫仪器测定二氧化硫标气时均可得到良好的结果，且误差值满足HJ 57-2000 《固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法》。

2.2 CO的干扰

将质量浓度分别为215、5 148、4 829 mg/m3的一氧化碳标准气，分别用青岛崂应3012H型烟气综合分析仪，德图350进行测量，得到结果如表2。表2中的数据为多次实验得到的结果，可以看到，一氧化碳标准气对两种仪器测定二氧化硫均有一定的正干扰，且其响应值随一氧化碳浓度的增加而增加，无明显临界浓度。将CO质量浓度（）与两种仪器测得的SO2的平均值（）进行线性拟合，得到回归方程=24.569+1.011 1，呈一定的线性关系。

表2 CO标准气体对二氧化硫的干扰

2.3 现场监测

在现场验证测试中，选择典型生产工艺，通过监测数据结合线性方程，进一步验证CO对SO2测定的干扰规律，并将测定结果与碘量法的测定结果进行比对，结果见表3。

表3 仪器修正后测定结果

试验表明，定电位电解法测定后进行修正补偿后能够满足环境监测准确度的需求。

3 结 论

利用定电位电解法对SO2进行测定时，CO对测定结果产生正干扰，且在一定浓度范围内呈线性相关。在实际测试中验证结果表明，通过修正的数据，能够准确测定固定污染源废气中的二氧化硫。

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Influence of Carbon Monoxide on Determination of Sulfur Dioxide by Constant Potential Electrolysis Method

,,,,

(Henan GRG Metrology & Test Co., Ltd., Henan Zhengzhou 450001, China)

The influence of carbon monoxide on determination of sulfur dioxide in the exhaust gas of fixed source by constant potential electrolysis methodwas investigated. The results showed that carbon monoxide produced the positive interference on the determination of sulfur dioxide. A numerical model was established according to the rule of carbon monoxide interference. And the model was applied to monitor sulfur dioxide , the results were within the acceptance scope.

constant potential electrolysis; mathematical model; CO interference

2017-10-27

高帅鹏（1986-），男，工程师，硕士，河南洛阳人，2013年毕业于郑州大学化学工程专业，研究方向：从事环境监测与分析工作。

O657.13

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1004-0935（2017）12-1233-02